降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响_周振鹏.pdf

2023 年 12 月 Dec 2023 第 41 卷 第 12 期 Vol 41 No 12 周振鹏 降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄 产量和水分利用效率的影响 周振鹏 1 2 3 叶含春 1 2 3 王振华 1 2 3 宋利兵 1 2 3 1 石河子大学水利建筑工程学院 新疆 石河子 832000 2 现代节水灌溉兵团重点实验室 新疆 石河子 832000 3 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室 新疆 石河子 832000 收稿日期 2022 11 08 修回日期 2023 02 16 网络出版时间 2023 12 06 网络出版地址 https link cnki net urlid 32 1814 th 20231205 1057 006 基金项目 国家重点研发计划项目 2017YFD0201506 兵团重点领域创新团队项目 2019CB004 第一作者简介 周振鹏 1997 男 河南周口人 硕士研究生 zzp18899590126 hotmail com 主要从事节水灌溉理论与技术研究 通信作者简介 叶含春 1966 男 四川泸州人 教授 739301184 qq com 主要从事水资源开发利用研究 摘要 为探究降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响 田间试验设置 磁化水滴灌 T 和常规水滴灌 N 2 种灌水类型 普通地膜 M1 黑色氧化生物双降解膜 M2 和白色氧化生物双降解膜 M3 3 种地膜类型 结果表明 与普通地膜覆盖相比 黑色降解膜和白 色降解膜产量平均降低 1 14 和 3 56 WUE 降低 1 16 和 3 52 3 种地膜覆盖的保水性和保 温性从优到劣依次为 M1 M2 M3 与常规水滴灌相比 磁化水滴灌能显著提高 0 40 cm 和 0 60 cm 土层土壤含水率 磁化水处理较常规水处理的 LAI 和地上干物质量均有显著增加 并对各 光合指标有积极的促进作用 磁化水滴灌处理较常规水滴灌处理产量增加了 31 61 WUE 增加 了 36 70 基于 TOPSIS 分析对各指标进行综合评价 认为覆盖黑色降解膜和滴灌适宜磁化强度 磁化水 3 0 10 6 A m 可替代普通地膜覆盖下滴灌加工番茄种植模式 研究可为缓解北疆地区残 膜污染 提高滴灌加工番茄产量和水分利用效率提供科学依据 关键词 加工番茄 降解膜 磁化水滴灌 产量 水分利用效率 中图分类号 S274 文献标志码 A 文章编号 1674 8530 2023 12 1268 08 DOI 10 3969 j issn 1674 8530 22 0288 周振鹏 叶含春 王振华 等 降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响 J 排灌机械工程学报 2023 41 12 1268 1275 ZHOU Zhenpeng YE Hanchun WANG Zhenhua et al Effects of magnetized water drip irrigation under degradable film mulching on yield and water use efficiency of processed tomatoes J Journal of drainage and irrigation machinery engineering JDIME 2023 41 12 1268 1275 in Chinese Effects of magnetized water drip irrigation under degradable film mulching on yield and water use efficiency of processed tomatoes ZHOU Zhenpeng 1 2 3 YE Hanchun 1 2 3 WANG Zhenhua 1 2 3 SONG Libing 1 2 3 1 College of Water Conservancy Architectural Engineering Shihezi University Shihezi Xinjiang 832000 China 2 Key Laboratory of Modern Water saving Irrigation of Xinjiang Production Construction Group Shihezi Xinjiang 832000 China 3 Key Laboratory of Northwest Oasis Water saving Agriculture Ministry of Agriculture and Rural Affairs Shihezi Xinjiang 832000 China Abstract In order to explore the impact of magnetized water drip irrigation on tomato yield and water use efficiency under degradable film covering two types of field experimental irrigation systems were set up as follows magnetized water drip irrigation T and conventional water drip irrigation N There are three types of mulching films which are as follows ordinary mulching film M1 black oxi dized double biodegradable film M2 and white oxidized double biodegradable film M3 The 第 12 期 周振鹏 等 降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响 results show that compared with ordinary mulching films the yields of black degradable film and white degradable film are averagely reduced by 1 14 and 3 56 and the WUE is reduced by 1 16 and 3 52 respectively The water retention and heat preservation properties of the three types of mulching films from best to worst are M1 M2 and M3 Compared with conventional water drip irriga tion magnetized water drip irrigation can significantly increase the soil moisture content of the 0 40 cm and 0 60 cm soil layers The LAI and above ground dry matter mass of the magnetized water treat ment are significantly increased compared with the non magnetized treatment and possesses a signifi cant impact positive promoting effect on various photosynthetic processes indicators Compared with the conventional water drip irrigation treatment the yield of magnetized water drip irrigation treatment in creases by 31 61 and the WUE increases by 36 70 Based on a comprehensive evaluation of each indicator based on TOPSIS analysis it is believed that covering with black degradation film and drip irrigation with magnetized water of appropriate magnetization intensity 3 0 10 6 A m can replace the drip irrigation processing tomato planting model under ordinary film covering The research can provide scientific basis for alleviating residual film pollution in northern Xinjiang as well as improve tomato yield and water use efficiency in drip irrigation processing Key words processing tomatoes degradable film magnetized water drip irrigation yield water use efficiency 新疆地区具有降雨量小 蒸发强烈的特点 加 之当地农业灌溉方法不当 农业水资源短缺和水分 利用效率低等原因制约当地加工番茄产业的发展 地膜覆盖已被证实可有效减少土壤水分蒸发 而由 于残膜回收措施不够完善 残膜污染问题逐渐暴露 出来 残膜会对土壤理化性质产生一系列不利影响 如土壤容重上升 土壤透气性和透水性减弱 最终 导致作物减产 1 可降解膜可在较短时间内降解 被 认为是普通地膜的可靠替代品 2 相关研究表明 降 解膜覆盖蒸发抑制率为 15 69 相对于不覆膜可明 显减少水分向空气中蒸发 3 同时 降解膜覆盖也能 提高植株对氮素的吸收利用率 4 5 相对于普通地 膜 可降解膜覆盖会使作物小幅度减产 大量研究表 明 磁化水灌溉可明显提高作物产量 因此探究磁 化水灌溉技术能否解决这一减产问题是目前的研 究热点 目前磁化水灌溉研究主要集中在棉花 玉米 水稻 甜菜等大田作物 而对大田加工番茄的研究 较少 且多数研究局限于单一的磁化水灌溉技术方 面 此外 针对新疆地区残膜污染日益加重的现状 探究降解膜覆盖技术与磁化水灌溉技术相结合在 农田上的应用效果具有实际意义 但此类研究鲜有 报道 文中通过设置 2 种磁化灌水方式和 3 种地膜 类型进行完全随机组合设计 研究磁化水滴灌和降 解膜覆盖对加工番茄土壤水热 叶面积指数 地上 干物质量 光合特性 产量和水分利用效率的调控 效应 探究磁化水滴灌条件下适宜的降解膜类型 为保障新疆农业可持续发展 加工番茄增产提质和 农田高效节水提供理论基础 1 材料与方法 1 1 试验区概况 试验于 2021 年 5 9 月在新疆生产建设兵团第 十二师五一农场灌溉中心试验站 87 19 87 27 E 43 55 44 03 N 进行 该地区位于乌鲁木齐市 西郊 其年平均温度为 6 3 年平均降雨量为 194 mm 潜在蒸发量为 2 647 mm 试验地土壤为壤土 0 60 cm 土层平均容重为 1 32 g cm 3 常规水与磁 化水灌水矿化度均为 1 2 g L 6 该地气象要素如图 1 所示 图中 T T ave T max T min P 分别为气温 平均气 温 最高气温 最低气温 降雨量 图 1 2021 年加工番茄生育期气温及降雨量 Fig 1 Temperature and rainfall during growth period of processed tomatoes in 2021 1 2 试验设计 试验设置 2 种灌水方式 3 0 10 6 A m 磁化水 1269 排灌机械工程学报 第 41 卷 滴灌 T 和常规水滴灌 N 3 种地膜类型分别为普 通地膜 M1 厚度为 0 01 mm 黑白 2 种氧化生物 双降解膜 M2 和 M3 诱导期均为 100 d 膜厚 0 01 mm 进行完全随机组合设计 试验小区随机排列 共 6 个处理 每个处理设置 3 次重复 施肥为尿素 w N 46 磷酸一铵 w P 2 O 5 61 和硫酸 钾 w K 2 O 52 施肥量分别为 200 180 180 kg hm 2 试验小区的农艺措施与当地生产实践一致 加工 番茄品种选用当地常规的 亨氏 1015 于 5 月 6 日进 行移苗定植 8 月 30 日进行成熟期收获 全生育期各 处理灌溉 施肥次数均为 8 次 灌水量 4 500 m 3 hm 2 1 3 测定项目及方法 1 土壤质量含水率的测定 使用土钻于加工番 茄苗期 花期 果实膨大一期 果一期 果实膨大二 期 果二期 和成熟期采集宽行 窄行和膜间 0 60 cm深度土样 每 10 cm 取 1 个土样 每小区 3 次 重复 采用烘干法测定土壤质量含水率 2 土壤温度的测定 使用曲管水银温度计对加 工番茄每个生育期 5 10 15 20 cm 深度的土壤温度 进行监测 记录 8 00 20 00 的土壤温度 每 2 h 监 测 1 次 选取每个生育期具有代表性的连续 5 d 进 行测温 以 5 d 的平均土壤温度作为该生育期的代 表土壤温度 3 叶面积指数和地上干物质量的测定 加工番 茄每个生育期末 每个小区随机选择具有代表性的 3 株植株测量叶面积 用直尺测量叶片长 叶基至叶 尖 和宽 以叶基为中心垂直于叶长 茎 叶 果分 开后称量各部分鲜质量 随后 105 杀青 30 min 于 75 下烘干至恒量 称量植物各器官的生物量 叶面积指数 LAI 计算公式为 LAI A S 1 式中 A 为单株叶面积 cm 2 为单位土地面积总株 数 株 S 为单位土地面积 cm 2 4 光合特性的测定 在加工番茄果实膨大期使 用 Li 6800 便携式测定仪进行加工番茄净光合速率 P n 蒸腾速率 T r 气孔导度 Gs 和胞间 CO 2 浓 度 Ci 的测定 测定时间自 10 00 开始至 18 00 结 束 每间隔 2 h 测定 1 次 每个处理随机选取 3 株长 势均匀的加工番茄测定中上部完全成熟叶片 并对 所测定叶片进行标记 5 产量和水分利用效率的测定 在加工番茄成 熟期末于每个小区选择 6 株长势均匀的植株测其产 量 包括单果质量和果实数目 由于地下水位低于 8 m 试验区地势平坦且有边界 因此深层渗漏 地 下水补给和径流忽略不计 作物全生育期内总耗水量 ET 的计算式为 ET P I W 0 W 1 2 式中 ET 为作物全生育期内总耗水量 mm P 为有 效降雨量 mm I 为有效灌溉量 mm W 0 和 W 1 分为 移苗前和收获后土壤贮水量 mm 水分利用效率 WUE 的计算式为 WUE Y ET 3 式中 WUE 为水分利用效率 t hm 2 mm 1 Y 为 加工番茄产量 t hm 2 1 4 TOPSIS 分析 1 构建标准化矩阵为 Z ij x ij n i 1 x ij 槡 2 4 式中 x ij 为矩阵内原始值 Z ij 为标准化数值 i 1 2 3 n n 为评价对象的数量 j 1 2 3 m 其中 m 为评价指标数量 2 计算各评价指标与最优及最劣向量间距 离为 D i m j 1 Z j Z ij 槡 2 5 D i m j 1 Z j Z ij 槡 2 6 式中 Z j 为第 j 列最大值 Z j 为第 j 列最小值 D i 为 第 i 个评价对象与最大值间的距离 D i 为第 i 个评 价对象与最小值间的距离 3 评价对象与最优方案的接近程度为 D i D i D i D i 7 式中 D i 为第 i 个评价对象的综合得分 1 5 数据处理 TOPSIS 分析采用 Microsoft Excel 2018 计算 利 用 SPSS Statistics 24 进行显著性分析 利用 Origin 2018 作图 2 试验结果与分析 2 1 土壤含水率 图 2 为不同处理下不同深度土层土壤质量含水 率 如图 2a 所示 在常规水滴灌处理下 处理 M2 和处理 M3 土壤质量含水率较处理 M1 分别降低 2 72 13 79 和 7 09 17 21 在磁化水滴灌处 1270 第 12 期 周振鹏 等 降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响 理下 与处理 M1 相比 处理 M2 和 M3 土壤质量含 水率分别降低 2 26 12 26 和 5 85 15 57 在 相同地膜处理下 磁化水处理较不磁化处理提高了 土壤质量含水率 19 21 21 41 各生育期内磁化 水滴灌处理土壤质量含水率大于常规水滴灌处理 图 2b 为 0 60 cm 土层土壤质量含水率 全生育期 内各处理土壤质量含水率均高于 0 40 cm 土层 这 是因为磁化水滴灌湿润锋深度基本维持在 40 50 cm 果二期至成熟期 0 60 cm土层土壤质量含 水率略有上升 在整个生育期内 土壤质量含水率按 处理排序从大到小依次为 M1 M2 M3 磁化水滴灌 处理土壤质量含水率大于常规水滴灌处理 注 不同小写字母表示各处理间差异具有统计学意义 P 0 05 下同 图 2 不同处理下不同土层土壤质量含水率 Fig 2 Soil moisture content in different soil layers under different treatments 2 2 各生育期 0 20 cm 土层土壤温度 图 3 为不同处理对不同土层土壤温度 T 的影 响 磁化水滴灌对土壤温度的影响在 P 0 05 水平 下不具有统计学意义 而覆膜对土壤温度的影响在 P 0 05 水平下具有统计学意义 在苗期 叶面积较 小 大部分光线直射到地膜上 黑色降解膜表现出 对光线更好的吸收能力 处理 M2 较处理 M3 在 0 10 和 10 20 cm 土层土壤平均温度分别高 0 60 和 0 75 P 0 05 不同地膜保温性能由 高到低依次为 M1 M2 M3 在花期 处理 M2 与 M3 覆盖下 0 10 cm 和 10 20 cm 土层土壤平均温 度分别较处理 M1 低 4 43 7 03 和 4 66 6 34 P 0 01 在果二期 处理 M2 和 M3 覆盖下 0 10 cm 和 10 20 cm 土层平均土壤温度分别为 28 19 27 73 和 27 61 26 91 普通地膜平均土壤温度 分别为 28 81 28 14 成熟期 各降解膜因出现裂 缝而温度下降 下降幅度明显高于普通地膜 但黑 色降解膜的保温性能较优于白色降解膜 图 3 不同处理下不同土层土壤温度 Fig 3 Soil temperature in different soil layers under different treatments 2 3 叶面积指数和地上干物质量 图 4 为不同处理下加工番茄叶面积指数 LAI 和 地上干物质量 d 如图 4a 所示 各处理下加工番茄叶 面积指数 LAI 随着生育期的推进而快速增长 苗期 至果二期 LAI 指数的促进效果按处理排序由高到 低依次为 M1 M2 M3 且磁化水处理下 LAI 显著高 于常规水滴灌 P 0 05 在成熟期 LAI 趋于稳定并 达到最大 3 0 10 6 A m 磁化水处理显著高于常规 水处理 P 0 01 处理 TM1 TM2 和 TM3 分别较常 规水处理增加了 2 80 2 84 和 3 40 各处理 LAI 由大到小依次为 TM1 TM2 TM3 NM1 NM2 NM3 如图 4b 所示 在苗期 各处理间地上干物质量差异不 具有统计学意义 在花期 磁化水处理下 处理 M3 较 M1 和 M2 地上干物质量分别减小了 5 39 和 2 86 P 0 05 常规水滴灌处理下 处理 M3 较 M1 地上干 物质量减小了 10 48 在果一期至果二期 地上干物 质量快速增长 在成熟期 磁化水滴灌处理地上干物 质量显著增加了 36 09 37 29 P 0 01 1271 排灌机械工程学报 第 41 卷 图 4 不同处理下加工番茄叶面积指数和地上干物质量 Fig 4 Leaf area index and aboveground dry matter mass quality of processed tomatoes under different treatments 2 4 光合特性 图 5 为不同处理对果实膨大期加工番茄光合特 性的影响 不同处理下加工番茄净光合速率 P n 蒸腾速率 T r 气孔导度 Gs 和胞间 CO 2 浓度 Ci 的变化规律基本一致 磁化水滴灌处理均高于常规 水滴灌处理 且在同一滴灌处理下 各光合指标按 覆膜排序由大到小依次为 M1 M2 M3 磁化水滴灌 处理 P n T r Gs 和 Ci 较常规水滴灌处理增加 13 06 16 08 8 74 10 99 7 14 18 03 和 11 24 18 41 P 0 05 与处理 M1 相比 处 理 M2 的 P n T r Gs 和 Ci 降低了 2 87 8 77 9 53 和 3 22 P 0 05 处理 M3 的 P n T r Gs 和 Ci 降低了 5 17 12 02 15 46 和 5 43 P 0 05 图 5 不同处理下加工番茄光合特性 Fig 5 Photosynthetic characteristics of processed tomatoes under different treatments 2 5 产量及灌溉水分利用效率 不同处理下加工番茄的单果质量 M d 单株结 果数 N 产量 Y 及水分利用效率 WUE 如表 1 所示 与普通地膜覆盖处理 M1 相比 降解膜覆盖处 理 M2 和 M3 单果质量分别平均降低了 0 94 和 3 88 单株结果数降低 0 14 和 0 24 产量降低 1 14 和 3 56 WUE 降低 1 16 和 3 52 磁化水 滴灌可明显提高加工番茄产量和水分利用效率 与 常规水滴灌处理相比 磁化水滴灌处理单果质量平 均增加了 30 40 P 0 01 单株结果数增加 2 58 产量增加 31 61 P 0 01 WUE 增加 31 70 P 0 01 表 1 不同处理下加工番茄的产量及水分利用效率 Tab 1 Yield and water use efficiency of processed tomatoes under different treatments 处理 M d g N 个 Y t hm 2 ET mm WUE t hm 2 mm 1 NM1 55 17 2 08c 57 58 1 56a 144 43 2 21c 553 37 3 87a 0 261 0 02b NM2 54 61 3 15cd 57 49 2 04a 142 62 1 07cd 552 79 5 25a 0 258 0 01b NM3 53 11 2 23d 57 43 1 94a 138 55 1 68d 551 99 4 66a 0 251 0 01b TM1 71 98 1 09a 59 05 2 35a 189 27 2 29a 551 81 4 37a 0 343 0 02a TM2 71 36 2 64a 58 98 2 31a 187 32 3 02a 552 57 5 39a 0 339 0 03a TM3 69 08 2 47 58 92 1 53a 183 51 1 83b 552 74 4 87a 0 332 0 01a 注 同列不同小写字母表示处理间差异具有统计学意义 P 0 05 1272 第 12 期 周振鹏 等 降解膜覆盖下磁化水滴灌对加工番茄产量和水分利用效率的影响 2 6 基于 TOPSIS 法对应用效果的综合评价 选取加工番茄叶面积指数 LAI 地上干物质 量 d 单果产量 Y d 单株结果数 N 产量 Y 和 WUE 作为评价指标 通过计算评价对象与最大值的 距离 D i 评价对象与最小值的距离 D i 最终得 到各处理的综合得分 D i 和综合排名 R 见表 2 如表所示 综合排名第一的为 TM1 其次是 TM2 和 TM3 在同一灌水类型下 覆膜类型得分按处理排 序由高到低依次为 M1 M2 M3 以上分析表明磁化 水滴灌对加工番茄生长 增产和提高 WUE 具有十分 积极的促进作用 考虑到普通地膜会产生残膜污 染 推荐处理 TM2 为最佳滴灌加工番茄种植模式 表 2 标准化矩阵及不同处理的综合得分 Tab 2 Standardized matrix and composite scores for different treatments 处理 LAI d g Y d g N 个 Y t hm 2 WUE t hm 2 mm 1 D i D i D i R NM1 0 408 0 347 0 372 0 411 0 356 0 355 0 220 726 827 0 040 763 146 0 155 887 990 4 NM2 0 402 0 341 0 359 0 403 0 351 0 351 0 234 929 101 0 021 811 008 0 084 953 645 5 NM3 0 395 0 335 0 343 0 400 0 341 0 341 0 255 483 310 0 0 6 TM1 0 420 0 473 0 463 0 414 0 466 0 467 0 0 255 483 310 1 1 TM2 0 414 0 464 0 459 0 414 0 461 0 461 0 012 834 135 0 243 000 186 0 949 834 192 2 TM3 0 409 0 460 0 437 0 407 0 452 0 452 0 123 992 400 0 221 772 266 0 641 396 556 3 3 讨 论 覆盖地膜可有效减少土壤水分蒸发并平衡土 壤温度 7 使用降解膜覆盖可以解决残膜污染 此 外 滴灌适宜磁化强度的磁化水也可缓解干旱胁 迫 8 JIA 等 9 研究表明 降解膜覆盖对 0 40 cm 土 层土壤含水率影响具有统计学意义 P 0 05 降解 膜整个生育期的土壤平均温度较普通地膜覆盖低 0 52 0 88 P 0 05 文中发现 在常规水滴灌处 理下 整个生育期 0 40 cm 土层和 0 60 cm 土层土 壤质量含水率均表现为 M2 的大于 M3 保温性能也 是如此 这是因为黑膜透射系数低 可吸收大部分 可见光 从而增加净辐射 提高土壤温度 这与 JIA 等 9 研究结果基本一致 文中发现磁化水处理较常 规水处理土壤质量含水率提高了 19 21 21 41 P 0 01 说明磁化水灌溉可显著提高土壤含水 量 这与盛统民等 5 研究结果基本一致 这是因为磁 场改变了水的分子结构 从而提高了水分在土壤中 的浸润能力 增强了土壤的持水性 叶面积指数和地上干物质量是衡量作物生长 发育状况是否正常的重要指标 7 10 孟玉等 7 研究 表明 与普通地膜覆盖相比 降解膜覆盖下作物叶 面积指数及地上干物质量在苗期至抽雄期差异不 具有统计学意义 P 0 05 文中结果表明 在整个 生育期内降解膜覆盖下两者均小于普通地膜覆盖 黑色降解膜优于白色降解膜 这与以上研究结果相 似 这可能是因为黑色降解膜对土壤温度的提升效 果好 提高了土壤中酶活性 其次黑色降解膜的保 水效果也优于白色降解膜 利于加工番茄根系充分 吸水 保证生长发育 文中发现成熟期磁化水滴灌处 理较常规水滴灌处理叶面积指数增加了 2 80 3 40 地上干物质量增加了 36 09 37 29 P 0 01 这与张莹莹等 11 研究相一致 产生这一结果 可能是因为磁化水滴灌提高了土壤含水率 保证了 加工番茄的根系充分吸收水分及营养物质 并促进 了加工番茄叶片数的增多 这有利于提高光合效 率 从而提高番茄有机物的积累量 光合作用是作物生长发育和产量形成的重要 生理代谢过程 文中结果表明 于加工番茄果实膨大 期同一滴灌处理下 加工番茄光合指标按处理排序 由高到低依次为 M1 M2 M3 这与吴梅等 12 研究结 果一致 这是因为地膜覆盖有利于提高土壤温度和 土壤含水量 两者的提高均有利于加工番茄根系的 生长和对营养物质的吸收 在一定温度范围内 随 着温度的提高 加工番茄光合作用强度也会随之增 强 与常规水滴灌处理相比 磁化水滴灌处理 P n T r Gs 和 Ci 分别增加了 13 06 16 08 8 74 10 99 7 14 18 03 和 11 24 18 41 P 0 05 这与蔡明蕾等 13 王晓帆等 14 研究结果一 致 产生这一结果的主要原因是磁化水滴灌可有效 提高土壤含水量 从而提高气孔导度 充足的水分 供给会促进光合产物输出 加快光合速率 文中发现 与普通地膜覆盖相比 黑色降解膜 和白色降解膜覆盖下总产量平均降低了 4 12 和 3 70 WUE 降低 2 01 和 1 98 这与丁宏伟等 15 研究一致 这是因为材质问题使得降解膜在加工番 茄生育前期的增温保水性能略低于普通地膜 而到 1273 排灌机械工程学报 第 41 卷 了生育后期降解膜开始裂解 增温保水效果大幅降 低 导致加工番茄产量和 WUE 略低于普通地膜覆 盖 磁化水滴灌处理较常规水滴灌处理提高了产量 平均增加了 31 61 P 0 01 WUE 增加了 36 70 P 0 01 这与前人结果一致 磁化水的表面张力 系数和黏度系数较低 而浸润能力较强 这增加了 土壤的持水能力 也加快了根系对水分的吸收利 用 保证了加工番茄对水分的需求 从而提高了加 工番茄产量和 WUE 综上所述 基于 TOPSIS 法对加 工番茄生长 产量和 WUE 指标进行综合评价 结合 高效生产和农业可持续发展的理念 认为滴灌磁化 强度为 3 0 10 6 A m 磁化水并覆盖黑色降解膜 TM2 可以替代普通膜下滴灌 在北疆地区用于加 工番茄生产实践 4 结 论 1 处理 M2 与 M3 在生育前期保水效果相近 0 60 cm 土层土壤质量含水率按处理排序由大到小 依次为 M1 M2 M3 从全生育期看 黑色降解膜保温 性能优于白色降解膜 磁化水滴灌能显著提高 0 60 cm土层土壤含水率 但对土壤温度没有显著 影响 2 与普通地膜相比 降解膜覆盖下加工番茄 LAI 和地上干物质量在果实膨大一期至成熟期差异 不显著 黑色降解膜较白色降解膜促进发育效果好 各磁化水滴灌处理较常规水滴灌处理的叶面积指 数和地上干物质量均有显著增加 3 加工番茄净光合速率 P n 蒸腾速率 T r 气孔导度 Gs 和胞间 CO 2 浓度 Ci 按处理排序由大 到小依次为 M1 M2 M3 与常规水滴灌处理相比 磁 化水滴灌处理 P n T r Gs 和 Ci 分别增加了 13 06 16 08 8 74 10 99 7 14 18 03 和 11 24 18 41 P 0 05 磁化水滴灌对加工番茄 的光合作用有很好的促进效果 4 与处理 M1 相比 处理 M2 和 M3 产量平均 降低 3 70 和 4 12 WUE 降低 1 98 和 2 01 磁 化水处理较常规水处理产量平均增加了 30 68 WUE 增加了 30 96 基于 TOPSIS 分析对各指标进 行综合评价 研究认为磁化水滴灌可弥补降解膜覆 盖造成的产量和 WUE 损失 黑色降解膜在提高产量 和水分利用效率方面则表现更优 此研究可为北疆膜下滴灌加工番茄增产与节 水提供理论参考 参考文献 References 1 朱金儒 王振华 李文昊 等 长期膜下滴灌棉田残膜 对土壤水盐 养分和棉花生长的影响 J 干旱区资 源与环境 2021 35 5 151 156 ZHU Jinru WANG Zhenhua LI Wenhao et al Effect of residual plastic film on soil water salt nutrient and cotton growth under long term mulched drip irrigation J Journal of arid land resources and environment 2021 35 5 151 156 in Chinese 2 赵岩 陈学庚 温浩军 等 农田残膜污染治理技术研 究现状与展望 J 农业机械学报 2017 48 6 1 14 ZHAO Yan CHEN Xuegeng WEN Haojun et al Re search status and prospect of control technology for re sidual plastic film pollution in farmland J 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